ElectroGuide
Великий 5-метровий саморобний вітрогенератор (Частина 2)
Частина 2
Довжина хвоста вітрогенератора — 2.5 метра. Шарнірна вісь хвоста зроблена з товстостінної труби діаметром приблизно 45мм. Відповідна частина шарніра (по якій ковзає хвіст) зроблена з труби діаметром 50мм з проріззю.
На картинці зверху хвостова частина вітряка в його нормальному (незгорнутому) положенні.
Ми склали хвіст і виміряли проміжок між механізмом повороту вітрогенератора і хвостом для того, щоб зробити сталевий «бампер», який приварили зварюванням до хвоста вітряка. Цей бампер слугує для захисту лопатей вітряка, коли хвіст буде складатися при сильному вітрі. Коли «бампер» приварений, всі роботи з металом завершені!
Я пофарбував каркас, хвіст і ротору грунтовкою і акриловою фарбою моїм стареньким HVLP пульверизатором.
Каркас я пофарбував у темно-зелений колір, на мій погляд, виглядає дуже навіть... А ротору я пофарбував у жовтий.
На картинці зверху зображено шаблон (форма) для статора. Він для того,- щоб правильно розташувати котушки. У центрі кола — болт, щоб притягнути кришку, коли будемо заливати епоксидкою. Навколо шаблона - по краях, будемо використовувати 4 струбцини. Шаблон вийшов діаметром 500мм і товщиною 15мм. Круг у центрі статора буде діаметром 180мм.
Статор складається з 12 котушок. На картинці видно, що вони розташовані дуже тісно, і сторони котушок торкаються одна одної. Магніти роторів будуть розташовані над отворами котушок. Вага кожної котушки близько 550 г. Котушки намотані з двох мідних проводів перетином 1.65мм2, але можна було б намотати одним проводом перетином 3.3мм2. Кожна котушка містить по 68 витків проводу, які дають 48 Вольт при 75 об/хв. Маса міді в статорі близько 7.2 кг. На 4 магніта припадає 3 котушки, що дає нам просту схему з'єднання для отримання 3-х фаз від генератора. Кожен ротор містить по 16 магнітів. Цікаво порівняти вагу магнітів і вагу мідних обмоток. У цьому вітрогенераторі вийшло магнітів на 11 кг, мідних обмоток на 7.2 кг. На невеликих вітрогенераторах (близько 3 метрів) у нас виходило близько 3 кг магнітів і такий же вагу мідних обмоток. При збільшенні діаметра вітрогенератора, його маса значно зростає, оскільки в тихохідному режимі потрібен більш потужний генератор. Тому, чим більше вітроколесо, тим важче і дорожче обходяться до нього запчастини. Наприклад, на цьому вітрогенераторі тільки вартість мідного проводу і магнітів вийшла близько 700 баксів.
Кожна фаза включає в себе 4 послідовно з'єднані котушки. Я розташував котушки на шаблоні, на їх позиціях і підрізав виводи. Потім, за допомогою газової горілки, прибрав лак з кінців проводів і пройшовся по ним шкуркою.
Кінці котушок підрізав у розмір і припаював один до одного, попередньо надягнувши термоусадкову трубку.
Після того, як все спаяно, я розташував всі котушки на шаблоні і закріпив їх за допомогою сантехнічного скотча.
Потім з склотканини я вирізав невеликі квадратики і приклеїв їх за допомогою суперклею на котушки, щоб скріпити їх разом. Це зробить незалитий епоксидкою статор дуже міцним, і я зможу витягти котушки з шаблону.
Далі, я видалив весь скотч і з'єднав обмотки генератора в з'єднання типу «зірка».
Наступним кроком ми заливаємо котушки в шаблоні, використовуючи поліефірну смолу. При роботі з поліефіркою обов'язково надягайте респіратор, оскільки вона дуже токсична! Першим кроком заливки є натирання дерев'яної форми воском, для цього я використовував автомобільний віск. Потім я трохи промазав поліефіркою низ і бічні частини форми. Далі, я уклав шар склотканини, щоб зробити статор дуже міцним, і залив цей шар поліефірною смолою. Потім я взяв раніше скріплені між собою котушки і уклав їх у форму. Потім я змішав поліефірну смолу з порошком тальку і залив цим складом форму з котушками. Зверху поклав шар склотканини і промазав її поліефіркою. Треба старатися промазувати так, щоб не утворювалися бульбашки з повітрям. Після, я накрив форму кришкою і притягнув струбцинами. Якщо все правильно зробити і слідувати інструкції з використання поліефірної смоли, то на її затвердіння піде 2-4 години. А краще залишити на ніч.
Ротори зробити трохи простіше. Обертаємо стрічкою зовні і робимо «острівець» з фанери для внутрішнього отвору (200мм). Внутрішнє коло я притиснув до сталевого підстави дуже щільно, щоб при заливці смола не витекла назовні. Заливаємо по такій же технології, як і статор: смолу змішуємо з тальком і заливаємо. І ще — в кожному роторі міститься 16 дуже потужних магнітів, якщо ви спробуєте з'єднати роторі разом, і між ними виявиться ваш палець, то напевно ви залишитеся без пальця. Тому будьте надзвичайно обережні при роботі з роторами, краще покладіть їх подалі один від одного.
Далі в статорі ми свердлимо шість 12мм отворів по колу, щоб в подальшому прикріпити його до 6-ти кронштейнів. При розмітці дивіться, щоб отвори не потрапили в котушки. Отвори повинні розташовуватися між ними.
Також я просвердлив три отвори діаметром 9 мм і встановив у них латунні болти — це будуть контакти для підключення. Після того, як всі отвори просвердлені, я встановив шість шпильок у статорі. Звертаю увагу, що всі залізні запчастини біля ротора необхідно використовувати з нержавіючої сталі. В іншому випадку ротор буде притягувати до себе шпильки, що створить магнітний потік і в подальшому ускладнить старт вітряка в слабкий вітер, а також його балансування.
Таким чином, залишилося виготовити лопаті і хвіст вітрогенератора.